Summary
Den åpne mediale femurkondyleeffektmodellen hos kaniner er pålitelig for å studere posttraumatisk slitasjegikt (PTOA) og nye terapeutiske strategier for å redusere PTOA-progresjon. Denne protokollen genererer en isolert bruskdefekt av den bakre mediale femurkondylen hos kaniner ved bruk av et vognbasert falltårn med et slaghode.
Abstract
Posttraumatisk slitasjegikt (PTOA) er ansvarlig for 12% av alle slitasjegikt tilfeller i USA. PTOA kan initieres ved en enkelt traumatisk hendelse, for eksempel en høy belastning som virker på leddbrusk, eller ved leddinstabilitet, som oppstår ved fremre korsbåndsruptur. Det finnes ingen effektive terapeutiske midler for å forhindre PTOA for øyeblikket. Utvikling av en pålitelig dyremodell av PTOA er nødvendig for å bedre forstå mekanismene som bruskskader fortsetter og for å undersøke nye behandlingsstrategier for å lindre eller forhindre progresjon av PTOA. Denne protokollen beskriver en åpen, dråpetårnbasert kanin femoral kondyle slagmodell for å indusere bruskskader. Denne modellen leverte toppbelastninger på 579,1 ± 71,1 N, og toppspenninger på 81,9 ± 10,1 MPa med en toppbelastning på 2,4 ± 0,5 ms. Leddbrusk fra påvirkede mediale femorale kondyler (MFC) hadde høyere forekomst av apoptotiske celler (p = 0,0058) og hadde høyere Osteoarthritis Research Society International (OARSI) score på 3,38 ± 1,43 sammenlignet med ikke-påvirkede kontralaterale MFC (0,56 ± 0,42) og andre bruskflater i det berørte kneet (p < 0,0001). Det ble ikke påvist forskjeller i OARSI-skår mellom de ikke-påvirkede leddflatene (p > 0,05).
Introduction
Posttraumatisk slitasjegikt (PTOA) er en ledende årsak til uførhet over hele verden, og står for 12%-16% av symptomatisk slitasjegikt (OA)1. Den nåværende gullstandarden for OA-behandling i sluttstadiet er total kne- og hofteartroplastikk2 eller arthrodesis, som i tilfelle av tibiotalar eller subtalar artritt i sluttstadiet. Selv om det i stor grad er vellykket, kan artroplastikk ha kostbare og sykelige komplikasjoner3. I tillegg er artroplastikk mindre ønskelig hos pasienter under 50 år, gitt den lave revisjonsfrie implantatoverlevelsen på 77% -83%4,5. For tiden er det ingen FDA-godkjente behandlinger for å forhindre eller redusere utviklingen av PTOA.
PTOA påvirker hele leddet, inkludert synovialvev, subkondralt bein og leddbrusk. Det er preget av leddbruskdegenerasjon, synovial betennelse, subchondral beinremodellering og osteofyttdannelse 6,7. Fenotypen av PTOA utvikler seg via en kompleks prosess med samspill mellom brusk, synovium og subkondralt bein. Den nåværende forståelsen er at bruskskade fører til frigjøring av ekstracellulære matrikskomponenter (ECM) som type 2 kollagen (COL2) og aggrecan (ACAN). Disse ECM-komponentfragmentene er proinflammatoriske og forårsaker økt produksjon av IL-6, IL-1β og reaktive oksygenarter. Disse mediatorene virker på kondrocytter, forårsaker oppregulering av matriksmetalloproteinaser (MMP), slik som MMP-13, som nedbryter leddbrusk samtidig som matrisesyntesen reduseres, noe som fører til et samlet katabolsk miljø for leddbrusk8. I tillegg er det holdepunkter for økt kondrocyttapoptose ved primær artrose og PTOA 9,10. Mitokondriell dysfunksjon oppstår etter suprafysiologisk belastning av brusk 11,12,13,14, noe som kan føre til økt kondrocyttapoptose 12,15. Forbedret kondrocyttapoptose har vært assosiert med økt proteoglykanuttømming og bruskkatabolisme og har vist seg å gå foran endringer i brusk og subkondral beinremodellering16,17,18.
Som med de fleste menneskelige sykdommer, er det nødvendig med pålitelige og translasjonsmodeller av PTOA for å forstå patofysiologien til sykdommen og teste nye terapier. Store dyr som svin og hjørnetenner har blitt brukt i intraartikulære brudd- og slagmodeller av PTOA17,19, men de er kostbare. Mindre dyremodeller, som mus, rotter og kaniner, er billigere og brukes til å studere PTOA generert gjennom felles destabilisering, som vanligvis involverer kirurgisk transeksjon av fremre korsbånd (ACL) og / eller forstyrrelse av mediale menisk 20,21,22,23,24,25. Selv om felles traumer kan føre til ulike konsekvenser, inkludert ligamentøs skade26, oppstår mekanisk overbelastning av brusk i nesten alle tilfeller.
Det er fremvoksende evidens for at patologien bak utviklingen av PTOA etter ligamentøs instabilitet (som ved korsbåndtranseksjon) og akutt kondral skade skyldes forskjellige mekanismer27. Derfor er det viktig å utvikle modeller for direkte skade på brusk. Det er for tiden et begrenset antall slagmodeller som genererer osteokondral eller kondral skade hos rotter og mus28,29. Murine brusk er imidlertid ikke godt egnet for å generere isolerte kondrale defekter. Dette skyldes at murine leddbrusk bare er 3-5 cellelag tykke og mangler organiserte overfladiske, radiale og overgangsbrusksoner, samt det tykke forkalkede brusklaget som finnes hos mennesker og større dyr. Murine modeller viser også spontan oppløsning av partielle bruskdefekter30,31. Derfor valgte vi kaninen for denne slagmodellen, da brusktykkelsen og organisasjonen ligner på menneskers, og det er den minste dyremodellen som gjør det mulig å levere en kondral innvirkning som resulterer i PTOA. Tidligere åpne kirurgiske modeller av lårkondylpåvirkning hos kaninen har benyttet en pendel32, en håndholdt fjærbelastet bruskpåvirkningsanordning 33 og et falltårn som tillot kaninspesifikk påvirkningsdannelse34. Disse studiene manglet imidlertid in vivo data. Andre har rapportert in vivo-data med pendelbaserte35, pneumatiske 36 og fjærbelastede37 slagenheter 10, og disse studiene viser en høy grad av variabilitet i toppspenning og belastningshastigheter mellom metodene. Likevel mangler feltet en konsistent tilnærming til pålitelig modellering av akutt brusktrauma in vivo.
Den nåværende protokollen benytter et drop-tower-basert system for å levere en konsistent innvirkning på den bakre mediale kondylen av kaninkneet. En bakre tilnærming til kneet brukes til å eksponere den bakre mediale femorale kondylen. En Steinman-pinne plasseres deretter over femoralkondylene fra mediale til laterale på linje med leddflaten og festes til plattformen. Når den er sikret, leveres en last til den bakre mediale femorale kondylen. Denne metoden gjør det mulig å levere konsekvent bruskskade til den vektbærende overflaten av kaninens distale lårben.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Følgende prosedyre ble utført med godkjenning fra Indiana University School of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Alle overlevelsesoperasjoner ble utført under sterile forhold, som beskrevet i NIHs retningslinjer. Smerte- og infeksjonsrisiko ble håndtert med riktige smertestillende midler og antibiotika for å optimalisere vellykkede resultater. Skjelettmodne mannlige New Zealand hvite kaniner, som veier 3,0-4,0 kg, ble brukt til denne studien.
1. Fabrikasjon av falltårn
- Generer CAD-tegninger for komponenter i falltårnet, baseplattformen og mekanismen for å sikre Steinman-stiften (tilleggsfigur 1-14).
- Kjøp kommersielt tilgjengelige komponenter (se Materialfortegnelse).
- Anskaffe maskindelene på enheten eller gi CAD-tegninger til en maskinist for fabrikasjon.
MERK: En maskinist med høy presisjon med verktøyfremstillingsevne er nødvendig for å fremstille slagrøret med en diameter på 3 mm (tilleggsfigur 1, del 20 og tilleggsfigur 13,14). Støtflaten til slaghodet hadde krumninger på henholdsvis 7,14 mm og 5,56 mm i sagittal- og koronalplanet for å samsvare med krumningen av medialkaninkondylen35 (tilleggsfigur 13,14). - Monter deler slik at falltårnet består av en vogn som går på to vertikale stenger via lineære kulelager med fast justering, og bunnplattformen støtter kaninen og fester Steinman-stiften (figur 1 og figur 2).
MERK: Vognens tverrbjelke av denne konstruksjonen har en bøyestivhet som tilsvarer en tidligere dråpetårn38 med et akseptabelt vibrasjonsnivå.
2. Dyr forberedelse
- Vei kaninen og bedøv den med 2,5 mg/kg aloksalon og 0,15 mg/kg midazolam i.m. (se materialfortegnelse). Påfør øyesalve på begge øynene etter induksjon. Oppretthold anestesi ved hjelp av ~ 2% -3% isofluran. Gi buprenorfin SR (0,1 mg/kg) SQ ved analgesi og perioperativ enrofloksacin (10 mg/kg) SQ. I stedet for buprenorfin, NSAIDs som Carprofen, 4mg/kg eller Meloxicam, 0,2 – 0,3mg/kg eller Ketoprofen, 3mg/kg kan gis som SQ injeksjoner.
- Barber kaninens bakre lem fra ankelen til bakparten. Ekstra forsiktighet oppfordres til fjerning av kaninhår for å forhindre forurensning av snittet. Det er viktig å bruke et sett med dedikerte, skarpe kaninhårklippere.
- Plasser den fremre benblokken i rustfritt stål (tilleggsfigur 1, del nr. 2 og tilleggsfigur 4) under enden av slagplattformen og dekk plattformen med en varmepute. Plasser kaninen sternal (dvs. utsatt) på varmeputen. Plasser en polstret støt under den kontralaterale hoften.
- Sørg for at den operative ekstremiteten har kneet sentrert og hviler på polyetylenblokken (figur 2A1). Bruk silketape for å forsiktig trekke halen overlegen og kontralateral til den operative ekstremiteten.
- Tørk ned operasjonsstedet med klorohexidin og 70% alkohol-gjennomvåt sterilt gasbind. Skrubb operasjonsstedet, start ved bakre kne, med en sirkulær feie utover. Gjenta minst 3 ganger med ferske skrubber, og avslutt med 70% alkohol.
- Legg en steril hanske over operasjonsfoten opp til ankelen og pakk den inn med en steril sammenhengende omslag.
- Sterilt drapere ut operasjonsstedet med tre gardiner: en direkte under den operative ekstremiteten og de to andre for å dekke resten av kroppen. Fest gardinene med håndkleklemmer.
3. Kirurgisk eksponering
MERK: Før operasjonen og støtet, bør vekten og fallhøyden som gir synlig bruskskade uten subkondral beinfraktur bestemmes empirisk for kaninens spesifikke belastning, alder og kjønn.
- Palpere posisjonen til patella anteriort for å estimere kneleddets posisjon, som ligger distalt for patellaen. Bruk et 15-blad til å lage et snitt på 3-4 cm langs det bakre aspektet av det forlengede kneet fra nivået på patellaens øvre pol distalt.
- Utfør stumpe og skarpe disseksjoner gjennom den underliggende overfladiske fascien. Utvikle intervallet mellom huden medialt og mediale gastrocnemius lateralt. Plasser en selvbevarende Weitlaner-retractor i dette intervallet (se Materialfortegnelse).
- Et sekundært fascielt lag vil bli synlig bare overliggende den saphenøse arterien og venen. Dissekere lateralt til saphenous og trekke vaskulaturen medialt og posterior gastrocsoleus kompleks lateralt.
MERK: Pass på at du ikke kutter denne vaskulaturen. Hvis denne arterien er skadet, sørg for riktig ligering, da postoperativt hemorragisk sjokk kan oppstå.
- Et sekundært fascielt lag vil bli synlig bare overliggende den saphenøse arterien og venen. Dissekere lateralt til saphenous og trekke vaskulaturen medialt og posterior gastrocsoleus kompleks lateralt.
- Dissekere distalt inntil en liten mobil fabella er identifisert over bakre mediale femurkondyle. Utfør en artrotomi for å mobilisere fabella superolateral, og utsette den underliggende mediale femorale kondylen. Fjern forsiktig bløtvev ved stump og skarp disseksjon for å eksponere det bakre aspektet av mediale femoralkondyle. Bruk en Freer og Cricket selvbeholder (se Materialfortegnelse) for å trekke tilbake bløtvev på dette nivået.
- Mens du holder kondylen eksponert, flytter du en 0,062 tommers Steinman-pinne (se materialfortegnelse) over det distale lårbenet, som begynner ved det overordnede aspektet av mediale femoralkondylen og sentrert i den fremre-bakre retningen av mediale femoralkondyle, omtrent 5 mm fra det bakre aspektet av kondylen.
- Kjør ledningen sideveis gjennom beinet og sidehuden parallelt med leddoverflaten ved hjelp av en batteridrevet Steinman-pindriver. Palpasjon av lateral epicondyle vil sikre riktig bane av Steinman-tappen.
- Fjern retractorene og lukk huden med en 3-0 polysorb sutur (se materialfortegnelse) på løpende måte. Dekk snittet med sterilt gasbind.
4. Virkningen av lårkondylen
- Fjern gardinen under operasjonslemmen og fest Steinman-pinnen til en tilpassbar og justerbar høydeslagplattform. Plasser først det høydejusterbare, nedre aspektet av Steinman-pinnesikringsapparatet under pinnen (figur 2A2). Forsikre deg om at ledningen er parallell med bakken på denne plattformen ved å justere skruehøydene etter behov.
- Etter å ha sikret at Steinman-pinnen er parallell med bakken, plasserer du det øverste skruebaserte aspektet av den sikre plattformen (figur 2A3) på det nedre skruebaserte aspektet av det høydejusterbare stykket. Forsikre deg om at Steinman-stiften er godt festet ved å skru toppstangen inn i den nedre høydejusterbare delen av stiftplattformen (figur 2A2).
- Når Steinman-pinnen er festet til plattformen, fjern suturen og åpne snittet igjen. Eksponer den mediale femorale kondylen med selvbevarende Weitlaner og cricket-tilbaketrekkere. En ekstra Freer kan være nødvendig for å trekke ytterligere bløtvev ut av banen til kollisjonsspissen (figur 2B).
- Tørk av falltårnet med et godkjent desinfeksjonsmiddel. Fest det sterile 3 mm slaghodet (figur 2A4) til falltårnvognen. Før falltårnet over den operative ekstremiteten og plasser basen (figur 2A6) under slagplattformen (figur 3A).
- Senk kollisjonen forsiktig (tilleggsfigur 2, del 20 og tilleggsfigur 13) ned på midten av bakre mediale femurkondyle. Forsikre deg om at ingen bløtvev er i støtsveien.
- Beveg kaninen eller tårnet etter behov for å sikre at støthodet er sentrert over bakre mediale femurkondyle (figur 3B). Hver gang kaninen flyttes eller flyttes, bør operasjonsstedet vurderes for eventuelle brudd på steriliteten og området steriliseres på nytt om nødvendig.
- Når passende bane er sikret, klemmer du tårnet fast på plattformen med vippeklemmer (figur 2A5, se materialfortegnelse).
- Administrer en dose aloksalon intravenøst (0,5-0,7 mg/kg) 5-10 minutter før støt for dypere anestesi uten å øke anestesien til sniffestoffer.
MERK: Mangel på palpebral refleks, pedaluttak og pinnarefleks beviser dypere bedøvelse. Denne dypere anestesien bidrar til å forhindre mulige lemreaksjoner under plassering i apparatet og under støt.
FORSIKTIG: Hvis det gis for raskt, kan aloksalon forårsake forbigående apné og hypoksi hos kaniner og bør gis langsomt over 1-2 minutter. Hvis hypoksi oppstår, sørg for tilstrekkelig oksygenering og restaurering av vitaliteter før du fortsetter. - Sett støtet på falltårnet i ønsket høyde over mediale femurkondyle. For den nåværende vognenheten, inkludert lagrene, med en masse på 1,41 kg, er dette en høyde på 7 cm.
MERK: Høyden på falltårnet ble bestemt fra pilotstudier på kadavervev. Denne høyden genererte synlig bruskskade, men ikke subkondral beinfraktur for kaninene i denne studien. - Klikk på Start-knappen på LabVIEW-datainnsamlingsprogramvaren (tilleggskodingsfil 1) like før du frigjør spindelstoppet (tilleggsfigur 2, punkt nr. 14) for å frigjøre vognen og la den falle under tyngdekraften.
MERK: Datainnsamlingsprogramvaren vil samle inn data fra en lastcelle (figur 1, 6) plassert mellom kollisjonen og vognen og et akselerometer (figur 1, 7) under sammenstøtet ved 100 kHz ved hjelp av en bærbar datamaskin koblet til en datainnsamlingsmodul. - Plasser txt-filen generert av datainnsamlingsprogramvaren i samme mappe med Matlab-dataanalysekoden (Supplementary Coding File 2) og kjør dataanalysekoden for å filtrere rådata og beregne effektparametere.
- Forsikre deg om at maksimal belastning er identifisert. Det tilhørende tidspunktet betraktes som tiden for maksimal deformasjon og null hastighet.
MERK: Dataanalysekoden vil analysere alle txt-filer i mappen og rapportere resultatene for hver fil. Koden bestemmer begynnelsen og slutten av innvirkningen basert på endringer i lasttidsdataene. Data fra akselerometeret vil bli integrert numerisk for å beregne hastighet og integrert igjen for å beregne forskyvning. Dataanalysekode vil numerisk beregne impuls, arbeid og kinetisk energi fra følgende formler:
hvor F er kraften målt av lastsensoren, x 0 og t0 er forskyvningen og tiden ved begynnelsen av sammenstøtet, og x, og tf er forskyvningen og tiden ved slutten av støtet. Belastningshastigheten vil bli numerisk beregnet som gjennomsnittet av dσ/dt i belastningsfasen av støt. Toppspenning vil bli beregnet ved å dele topplasten med kontaktområdet til slagorhodet. - Utfør visualisering av bruskoverflaten for å avgjøre om passende bruskskade har oppstått (figur 4A).
5. Stenging av operasjonsstedet
- Fjern falltårnet fra over den operative ekstremiteten. Legg alt brukt kirurgisk verktøy til side og bytt til nye sterile hansker.
MERK: Gitt at falltårnet ikke er sterilt, bør alle verktøy som brukes opp til sammenstøtet nå betraktes som forurenset. - Påfør en steril drapering på nedre ekstremitet og oppnå ubrukte sterile selvretraktorer.
- Eksponer den mediale femurkondylen på nytt og skyll operasjonsstedet grundig med 50-60 ml sterilt saltvann.
- Lukk den bakre kapselen med en 5-0 polysorbsutur, etterfulgt av hudlukking med en 4-0 monosorbsutur (se materialtabellen).
- Injiser 2 ml lidokain/bupivakain ved lokal analgesi rundt snittet intradermalt.
- Fjern Steinman-stiften med et elektrisk driversett (se materialfortegnelsen) ved å svinge for å minimere bløtvevsskade.
- Kle såret med en ikke-klebende dressing, etterfulgt av tape. Utfør røntgen av den operative ekstremiteten for å sikre at det ikke oppsto brudd og riktig pinneplassering (figur 4B).
6. Postoperativ ledelse
- Sett kaninen tilbake i buret og overvåk den på oppvarmede tepper til den kommer seg etter bedøvelse (~25 min).
- Fortsett å overvåke kaninene nøye i flere dager etter operasjonen for å sikre at de leges ordentlig og gjenvinner mobilitet. Administrer enrofloksacin (10 mg/kg) i 2 dager postoperativt som infeksjonsprofylakse. Gi buprenorfin SR analgesi (0,1 mg/kg) subkutant hver 2-3 dag etter operasjonen og etter behov. I stedet for buprenorfin, NSAIDs som Carprofen, 4mg/kg SQ daglig, Meloxicam, 0,2 – 0,3mg/kg SQ daglig opp til 3 dager eller Ketoprofen, 3mg/kg SQ daglig kan administreres 3-5 dager etter operasjonen og etter behov.
MERK: Vi har lykkes i å forhindre postoperativ sårdehiscens, på grunn av kaninslikking eller tygging, med plassering av humane nyfødtbukser over baklemmene39. Hvis kaninen tygger gjennom buksene, kan en elisabethansk krage (se materialfortegnelse) plasseres for å forhindre tygging av snittet.
7. Histologisk evaluering
- Ved 16 uker etter skaden, høst knærne fra euthaniserte kaniner, fest dem i 10% nøytral bufret formalin i 48 timer, etterfulgt av parafininnstøping og seksjonering i 5 μm tykke skiver.
- Etter de-parafinisering og rehydrering, flekker seksjonene med safranin O rask grønn i henhold til standardprotokollene40,41.
- Utfør terminal deoksynukleotidyltransferase dUTP nick end labeling (TUNEL) analyse på seksjonene ved hjelp av TUNEL Chromogenic Apoptosis Detection kit i henhold til produsentens instruksjoner, motfarget med hematoksylin42 (se materialfortegnelse).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Suksessen med denne prosedyren ble overvåket umiddelbart etter sammenstøtet ved visualisering av kondylen av kirurgen (figur 4A) og ved radiografi for å sikre at det ikke oppsto brudd (figur 4B). Det er fare for støtsvikt som fører til et intraoperativt brudd i kondylen. Dette skyldtes typisk feil plassering av Steinman-stiften (figur 5). Ved bruk av denne modellen var det en bruddsviktrate sekundært til intraoperativ fraktur på 9,0 % (6 av 67 operasjoner). Den gjennomsnittlige toppbelastningen var 81,9 ± 10,1 MPa (CV = 12,3%), og gjennomsnittlig belastningshastighet var 36,6 ± 11,0 MPa / ms (CV = 30,1%). Andre parametere var også konsistente, med CV fra 5%-23,5% (tabell 1).
Safranin O-fast green stained histologiske seksjoner av kneleddene fra n = 8 kaniner ble evaluert for brusknedbrytning og slitasjegiktpatologi ved hjelp av Osteoarthritis Research Society International (OARSI) skåringssystem43. Bruskskade ble ikke observert i den kontralaterale uskadde femurkondylen (figur 6A) og var hovedsakelig lokalisert til støtstedet (figur 6B). Påvirkede 16-ukers mediale femurkondyler (MFC) hadde høyere OARSI-skår på 3,38 ± 1,43 sammenlignet med de kontralaterale kontroll-MFC-ene med en OARSI-skår på 0,56 ± 0,42 (p < 0,0001) (figur 6C). Videre viste påvirket kne-MFC også høyere OARSI-score enn medialt tibialplatå (MTP; 0,71 ± 0,59), lateralt tibialplatå (LTP; 0,88 ± 0,64) og lateralt femoralkondyle (LFC; 0,81 ± 1,00) i samme kne (p < 0,0001) (figur 6D). I kontrast ble det ikke observert forskjeller i OARSI-score mellom MFC (0,56 ± 0,42), LTP (0,50 ± 0,46), MTP (0,28 ± 0,45) og LFC (0,25 ± 0,46) delene av det kontralaterale ikke-påvirkede kneet (p > 0,05) (figur 6E). Det var heller ingen signifikante forskjeller mellom de berørte og ikke-påvirkede LFC-, MTP- og LTP-leddflatene (p >0,05) (figur 6F).
Leddbrusk fra påvirket MFC høstet ved 16 uker hadde høyere nivåer av TUNEL positivitet (69,1 ± 14,4 %), noe som indikerer økt kondrocyttapoptose, sammenlignet med ikke-påvirket MFC (53,4 % ± 12,4 %) (p = 0,0058) (figur 7).
Figur 1: Drop-tower apparat. (1) Vertikale stenger. (2) En aluminiumsplattform der stenger er trykkpassformet. (3) En plate for å holde stengene ytterligere. (4) Lineære kulelager med fast justering. (5) Slaghode montert på vognen. (6) Last inn celle. (7) Akselerometer. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Komponenter brukt under kirurgiske inngrep og plassering av kaninen på slagapparatet. (A) Apparat som brukes til å generere bruskskade og identifisering av komponentene: (1) polyetylenslagplattform, (2) høydejusterbar del av Steinman-stiftholdingsapparatet, (3) øvre aspekt av det høydejusterbare Steinman-stiftholdingsapparatet, (4) sterilt slaghode med 3 mm diameter, (5) vippe klemmer for å holde slagplattformen til slipptårnapparatet, og (6) basen til slagplattformen. (B) Plassering av kaninens baklem med Steinman-pinnen (indikert med røde piler) festet til plattformen før påvirkning av bakre mediale femoralkondyle. Gardiner ble utelatt fra figurer for demonstrasjonsformål. En ble brukt til å generere bildene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Riktig kollisjonsplassering på mediale femurkondyle . (A) Slagapparat over kaninens baklem som er festet til plattformen. (B) Riktig plassering av kollisjonsspissen på mediale femurkondyle før sammenstøt. Gardiner ble utelatt fra figurer for demonstrasjonsformål. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Vellykket bruskdefekt . (A) Forventet brutto utseende av bruskskade generert med denne modellen. Innfelt er et forstørret område av den berørte bruskoverflaten, med defekten skissert med en stiplet sirkel. (B) Passende Steinman-pinneposisjon i distale femur, med minst 5 mm avstand fra bakre bruskoverflate og nært tilnærmet vinkelen på leddflaten (radiolucent sirkel i femorale kondyler). Skala bar = 5 mm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: Mislykket bruskdefekt. Røntgenbilde som viser en feilplassert pinne i mediale femurkondyle, med osteokondralt brudd i sammenstøt som resultat. Den røde pilen peker på feilplasseringen av Steinman-pinnen. Den svarte pilen peker på den oppsprukne mediale femurkondylen. Skala bar = 5 mm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6 Økt alvorlighetsgrad av artrose i den affiserte mediale femurkondylen. Representative (A) kontralaterale og (B) påvirkede mediale femurkondyler (MFC) seksjoner farget med safranin-O (rød flekk av proteoglykaninnhold) og Fast Green (blågrønn flekk av bindevev med lavere proteoglykaninnhold). Forstørrelse: 400x; skala bar = 62,3 μm. (C) OARSI-scoring av påvirket og kontroll MFC. (D) OARSI-score for alle leddrom fra det berørte kneleddet. (E) OARSI-score for leddrommene fra det ikke-påvirkede kontralaterale kneleddet. (F) OARSI-score for leddrommene fra påvirkede og ikke-påvirkede knær. Mediale femurkondyle (MFC), mediale tibialplatå (MTP), laterale tibialplatå (LTP) og laterale femoralkondyle (LFC). Gruppesammenligninger ble utført med Student t-test eller ANOVA, etterfulgt av Tukeys HSD post-hoc-test. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 7: Økt apoptotiske kondrocytter i påvirket MFC. Representative bilder som viser TUNEL-fargede deler av (A) kontralateralt uskadd MFC og (B) skadet MFC 16 uker etter sammenstøt ved 400x forstørrelse. Skala bar = 62, 3 μm. TUNEL positivitet indikeres av brunfargede kjerner. (C) Kvantifisering av TUNEL-positive celler i de påvirkede og kontroll-MFC-ene. Gruppene ble sammenlignet med paret Student t-test. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Tabell 1: Effektparametere for studien. Dette inkluderer Peak Stress (Megapascals; MPa), topplast (newton; N), lasthastighet (megapascal per millisekund; MPa / ms), Impact Varighet (millisekunder; ms), Arbeid (Joules; J), impuls (Newton sekunder; N·s), kinetisk energi (Joules; J), akselerasjon (meter per sekund i kvadrat; m/s2) og tid til toppbelastning (millisekunder; ms). Klikk her for å laste ned denne tabellen.
Tabell 2: Påvirkning av kirurgiske tider. Klikk her for å laste ned denne tabellen.
Tabell 3: Fordeler og ulemper ved den for tiden beskrevne modellen. Klikk her for å laste ned denne tabellen.
Tilleggsfigur 1: Detaljert delebeskrivelse og deleliste for basisplattformen. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 2: Detaljert delebeskrivelse og deleliste for Drop Tower. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 3: Tegning av del 01-Kaninholdertabell. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 4: Tegning av del 02-Forben. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 5: Tegning av del 03-Hovedben. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 6: Tegning av del 04-K-wire holderbase. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 7: Tegning av del 05-Skruehode K-wireholder. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 8: Tegning av del 06-polyetylenplate. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 9: Tegning av del 07-plate. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 10: Tegning av del 11-Toppholder. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 11: Tegning av del 16-slagplate. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 12: Tegning av del 17-Kollisjonsbjelke. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 13: Tegning av del 20-Impactor Tip. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 14: Tegning av krumningen av støtspisshodet. Klikk her for å laste ned denne filen.
Supplerende kodefil 1: DropTestVIManual(1).vi. Klikk her for å laste ned denne filen.
Supplerende kodefil 2: ImpactAnalysis(1).m. Klikk her for å laste ned denne filen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne kirurgiske prosedyren tar sikte på å generere konsekvent bruskskade på den vektbærende overflaten av kaninmediale femoralkondyle i en modell av PTOA. En fordel med denne prosedyren er at den bakre tilnærmingen til kneet gir mulighet for direkte visualisering av hele bakre mediale femurkondyle, og den kan utføres på ca. 37 minutter (tab 2). Det skal også bemerkes at dette er en åpen skademodell og kan føre til akutte betennelsesforandringer utover bare virkningen på grunn av potensiell skade på synovium og leddkapsel17,44. Fordelene og ulempene ved modellen er oppsummert i tabell 3. Det ble tatt hensyn til å unngå å skade ligamentøse og meniske strukturer for å sikre felles stabilitet. Som et resultat ble det ikke påvist forskjeller mellom kontralaterale kontrolllemmer og påvirkede lemmer i leddrom utenfor støtsonen (mediale og laterale tibiale platåer og laterale femorale kondyler).
Det mest kritiske aspektet ved denne protokollen er genereringen av en isolert brusklesjon i lårkondylen. Steinman pin bane påvirker sterkt suksessen til denne metoden. Hvis ledningen ikke er parallell med leddflaten, eller hvis den plasseres for bakover i forhold til midten av mediale femurkondyle, kan det føre til osteokondralt brudd i femurkondylen (figur 5). Den laterale epikondylen er et konsekvent håndgripelig landemerke som kan brukes til en passende pinbane.
Dyr med brudd på subkondralbenet bør fjernes fra studien. For den nåværende studiemetoden har vi hatt en feilrate sekundært til intraoperativ fraktur på 9,0 % (6 av 67 operasjoner). Denne bruddfrekvensen er lavere enn en nylig åpen pendelbasert slagmodell av MFC, som hadde en bruddfrekvens på 28%45. Vi anbefaler å prøve ut denne metoden med kadaveriske prøver til kirurgen og studieteamet føler seg komfortable med tilnærmingen og utfallet. Denne metoden ble testet i kadaveriske prøver av bakre lemmer og hele New Zealand White Rabbits før in vivo eksperimentering.
Denne metoden er sammenlignbar med tidligere publiserte metoder for generering av akutt bruskskade. Lasthastigheten til denne slagmodellen på 51,0 ± 16,0 MPa / ms var høyere enn tidligere arbeider ved bruk av en pendel (rundt 0,5 til 6 MPa / ms) 35,46,47 eller en pneumatisk sylinder (~ 0,4 MPa / ms) 36 og lavere enn den fra en fjærbelastet slagenhet (~ 530 MPa / ms) 37. Den nåværende slagteknikken modellerer en moderat belastning sammenlignet med tidligere modeller, noe som resulterer i en toppspenning på 81,9 ± 10,1 MPa med en CV på 12,3% som er i samsvar med tidligere modeller av pendel-, fjærbelastede og pneumatiske sylinderleverte belastninger, med fire tidligere modeller som leverer spenninger på 10,1-169 MPa, med CVer fra 0,85-40,5%36,37, 45,46.
En begrensning ved denne modellen er at den ikke genererte osteokondrale frakturer og dermed ikke fullt ut etterlignet de typiske intraartikulære frakturene sett i klinisk setting17. Det ble også bemerket at den gjennomsnittlige akselerasjonen til falltårnvognen før sammenstøtet var 6,4 ± 0,4 m/s 2, lavere enn gravitasjonsakselerasjonen i fritt fall på 9,8 m/s2, sannsynligvis på grunn av friksjon av kulelagrene. Likevel tillater metoden en å isolere de påvirkede bruskmedierte effektene av PTOA-patogenesen, som ikke er fullt ut forstått.
Selv om flere beskrevne lapinmodeller gir en kondral skade, skiller bruk av den bakre tilnærmingen til kneet med falltårnmodellen seg ut som en enkel, effektiv og klinisk relevant metode for å generere PTOA, noe som muliggjør studier av patogenesen og testing av nye terapier. Samlet sett er lapine open posteromedial femoral condyle impact injury model en lovende plattform for å studere de cellulære og molekylære hendelsene assosiert med PTOA og identifisere nye terapeutiske mål48,49 for å forhindre eller redusere bruskskade.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Roman Natoli holder foredrag for AO Trauma North America, er seksjonsredaktør for Current Osteoporosis Reports, og mottok lærebokroyalties fra Morgan og Claypool. Todd McKinley mottar royalty fra Innomed. De resterende forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Denne studien ble støttet av DoD Peer Reviewed Medical Research Program - Investigator-Initiert Research Award W81XWH-20-1-0304 fra US Army Medical Research Acquisition Activity, av NIH NIAMS R01AR076477 og et omfattende muskuloskeletale T32 treningsprogram fra NIH (AR065971) og av NIH NIAMS Grant R01 AR069657. Forfatterne vil gjerne takke Kevin Carr for å gi sin ekspertise innen maskinering og fabrikasjon til dette prosjektet, og Drew Brown og Indiana Center for Musculoskeletal Health Bone Histology Core for å hjelpe til med histologi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Flat head screw | McMaster-Carr | 92210A194 | Stainless steel hex drive flat head screw, 8-32, 1/2" |
| #15 scalpel blades | McKesson | 1029066 | Scalpel McKesson No. 15 Stainless Steel / Plastic Classic Grip Handle Sterile Disposable |
| 1/2”-20 threaded rod | McMaster-Carr | 99065A120 | 1/2”-20 threaded rod |
| 10 mL syringe | McKesson | 1031801 | For irrigation; General Purpose Syringe McKesson 10 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety |
| 3 mL syringe | McKesson | 1031804 | For lidocaine/bupiviacaine injection; General Purpose Syringe McKesson 3 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety. |
| 3-0 polysorb | Ethicon | J332H | 3-0 Vircryl, CT-2, 1/2 circle, 26 mm, tapered |
| 4-0 monosorb | Ethicon | Z397H | 4-0 PDS 2, FS-2, 3/8 circle, 19mm, cutting edge |
| 5-0 polysorb | Med Vet International | NC9335902 | Med Vet International 5-0 ETHICON COATED VICRYL C-3 |
| Accelerometer | Kistler | 8743A5 | Accelerometer |
| Adson-Browns Forceps | World precision tools | 500177 | Adson-Brown Forceps, 12 cm, Straight, TC Jaws, 7 x 7 Teeth |
| Alfaxalone | Jurox | 49480-002-01 | Alfaxan Multidose by Jurox : 10 mg/mL |
| Buprenorphine | Par Pharmaceuticals | 42023-0179-05 | Buprenorphine HCL injection: 0.3 mg/mL |
| Butorphanol | Zoetis | 54771-2033 | Butorphanol tartrate 10mg/ml by Zoetis |
| Chlorhexidine Hand Scrub | BD | 371073 | BD E-Z Scrub 107 Surgical Scrub Brush/Sponge, 4% CHG, Red |
| Collet | STRYKER | 14023 | Stryker 4100-62 wire Collet 0.28-0.71'' |
| Cordless Driver handpiece | STRYKER | OR-S4300 | Stryker 4300 CD3 Cordless Driver 3 handpiece |
| Cricket Retractors | Novosurgical | G3510 21 | 2x Heiss (Holzheimer) Cross Action Retractor |
| Dissector Scissors | Jorvet labs | J0662 | Aesculap AG, Metzenbaum, Scissors, Straight 5 3/4″ |
| Elizabethian Collar | ElizaSoft | 62054 | ElizaSoft Elizabethan Recovery Collar |
| Enrofloxacin | Custom Meds | Enrofloxacin compounded by Custom Meds | |
| Eye Ointment | Pivetal | 46066-753-55 | Pivetal Articifical Tears- recently recalled |
| Face-mount shaft collar | McMaster-Carr | 5631T11 | Face-mount shaft collar |
| Fast green | Millipore Sigma | F7258 | Fast green |
| Freer | Jorvet labs | J0226Q | Freer elevator |
| Head screw -1 | McMaster-Carr | 91251A197 | Black-oxide alloy steel socket head screw, 8-32, 3/4" |
| Head screw -2 | McMaster-Carr | 92196A194 | Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2" |
| Head screw -3 | McMaster-Carr | 92196A146 | Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2" |
| Head screw -4 | McMaster-Carr | 92196A151 | Stainless steel socket head screw, 6-32, 3/4" |
| Hematoxylin Solution, Gill No. 1 | Millipore Sigma | GHS132-1L | Hematoxylin Solution, Gill No. 1 |
| Hex nut | McMaster-Carr | 91841A007 | Stainless steel hex nut, 6-32 |
| Hold-down toggle clamp | McMaster-Carr | 5126A71 | Hold-down toggle clamp |
| Impact device | n/a | n/a | custom made |
| Impact platform | n/a | n/a | custom made |
| K-wires | Jorvet Labs | J0250A | JorVet Intramedullary Steinman Pins, Trocar-Trocar 1/16" x 7" |
| Lab View | National Instruments | n/a | n/a |
| Load cell | Kistler | 9712B5000 | Load cell |
| MATLAB | The MathWorks Inc. | n/a | n/a |
| Microscope | Leica | DMi-8 | Leica DMi8 microscope with LAS-X software |
| Midazolam | Almaject | 72611-749-10 | Midazolam Hydrochloride injection: 5mg/ml by Almaject |
| milling machine depth stops | McMaster-Carr | 2949A71 | Clamp-on milling machine depth stops |
| Mobile C-arm | Philips | 718095 | BV Pulsera, Mobile C-arm |
| Mounted linear ball bearing | McMaster-Carr | 9338T7 | Mounted linear ball bearing |
| Needle Driver | A2Z Scilab | A2ZTCIN39 | TC Webster Needle Holder Smooth Jaws 5", Premium |
| Pentobarbital | Vortech | 0298-9373-68 | Pentobarbital 390 mg/mL by Vortech |
| Safranin O | Millipore Sigma | HT90432 | Safranin O |
| Small Battery pack | STRYKER | NS014036 | 6212 Small Battery pack- 9.6 V |
| Steel rod, 2’ | McMaster-Carr | 89535K25 | Steel rod, 2’ |
| Sterile Saline | ICU Medical | 6139-22 | AquaLite Solution Pour Bottles, 250 mL |
| Stryker 6110-120 System 6 Battery Charger | STRYKER | OR-S6110-120 | |
| Surgical gloves | McKesson | 1044729 | Surgical Glove McKesson Perry Size 6.5 Sterile Pair Latex Extended Cuff Length Smooth Brown Not Chemo Approved |
| Surgical gown | McKesson | 1104452 | Non-Reinforced Surgical Gown with Towel McKesson Large Blue Sterile AAMI Level 3 Disposable |
| Suture scissors | Jorvet Labs | J0910SA | Super Cut Scissors, Mayo, Straight, 5 1/2″ |
| TUNEL staining kit | ABP Bioscience | A049 | TUNEL Chromogenic Apoptosis Detection Kit |
| Weitlaner Retractors | Fine Science Tools | 17012-11 | 2x Weitlaner-Locktite Retractors |
References
- Thomas, A. C., Hubbard-Turner, T., Wikstrom, E. A., Palmieri-Smith, R. M.
- Pasquale, M. K., et al. Healthcare Utilization and costs of knee or hip replacements versus pain-relief injections. American Health Drug Benefits. 8 (7), 384-394 (2015).
- Yao, J. J., et al. Direct Inpatient medical costs of operative treatment of periprosthetic hip and knee infections are twofold higher than those of aseptic revisions. Journal of Bone and Joint Surgery America. 103 (4), 312-318 (2021).
- Anatone, A. J., et al. Decreased implant survival is associated with younger patients undergoing total knee arthroplasty. HSS Journal. 18 (2), 290-296 (2022).
- Stone, B., Nugent, M., Young, S. W., Frampton, C., Hooper, G. J. The lifetime risk of revision following total knee arthroplasty : a New Zealand Joint Registry study. The Bone and Joint Journal. 104-B (2), 235-241 (2022).
- Chen, D., et al. Osteoarthritis: toward a comprehensive understanding of pathological mechanism. Bone Research. 5, 16044 (2017).
- Robinson, W. H., et al. Low-grade inflammation as a key mediator of the pathogenesis of osteoarthritis. Nature Review Rheumatology. 12 (10), 580-592 (2016).
- Perez-Garcia, S., et al. Profile of matrix-remodeling proteinases in osteoarthritis: impact of fibronectin. Cells. 9 (1), 40 (2019).
- Hashimoto, S., Ochs, R. L., Komiya, S., Lotz, M. Linkage of chondrocyte apoptosis and cartilage degradation in human osteoarthritis. Arthritis Rheumatology. 41 (9), 1632-1638 (1998).
- Natoli, R. M., Athanasiou, K. A. Traumatic loading of articular cartilage: Mechanical and biological responses and post-injury treatment. Biorheology. 46 (6), 451-485 (2009).
- Coleman, M. C., Brouillette, M. J., Andresen, N. S., Oberley-Deegan, R. E., Martin, J. M. Differential effects of superoxide dismutase mimetics after mechanical overload of articular cartilage. Antioxidants (Basel). 6 (4), 98 (2017).
- Goodwin, W., et al. Rotenone prevents impact-induced chondrocyte death. Journal of Orthopaedic Research. 28 (8), 1057-1063 (2010).
- Wolff, K. J., et al. Mechanical stress and ATP synthesis are coupled by mitochondrial oxidants in articular cartilage. Journal of Orthopaedic Research. 31 (2), 191-196 (2013).
- Delco, M. L., Bonnevie, E. D., Bonassar, L. J., Fortier, L. A. Mitochondrial dysfunction is an acute response of articular chondrocytes to mechanical injury. Journal of Orthopaedic Research. 36 (2), 739-750 (2018).
- Coleman, M. C., Ramakrishnan, P. S., Brouillette, M. J., Martin, J. A. Injurious loading of articular cartilage compromises chondrocyte respiratory function. Arthritis Rheumatology. 68 (3), 662-671 (2016).
- Bobinac, D., Spanjol, J., Zoricic, S., Maric, I. Changes in articular cartilage and subchondral bone histomorphometry in osteoarthritic knee joints in humans. Bone. 32 (3), 284-290 (2003).
- Coleman, M. C., et al. Targeting mitochondrial responses to intra-articular fracture to prevent posttraumatic osteoarthritis. Science Translational Medicine. 10 (427), eaan5372 (2018).
- Heraud, F., Heraud, A., Harmand, M. F. Apoptosis in normal and osteoarthritic human articular cartilage. Annals of Rheumatological Diseases. 59 (12), 959-965 (2000).
- Narez, G. E., Fischenich, K. M., Donahue, T. L. H. Experimental animal models of post-traumatic osteoarthritis of the knee. Orthopedic Reviews (Pavia). 12 (2), 8448 (2020).
- Fischenich, K. M., et al. Chronic changes in the articular cartilage and meniscus following traumatic impact to the lapine knee. Journal of Biomechanics. 48 (2), 246-253 (2015).
- Isaac, D. I., Meyer, E. G., Kopke, K. S., Haut, R. C. Chronic changes in the rabbit tibial plateau following blunt trauma to the tibiofemoral joint. Journal of Biomechanics. 43 (9), 1682-1688 (2010).
- Wei, F., et al. Post-traumatic osteoarthritis in rabbits following traumatic injury and surgical reconstruction of the knee. Annals of Biomedical Engineering. 50 (2), 169-182 (2022).
- Terracciano, R., et al. Quantitative high-resolution 7T MRI to assess longitudinal changes in articular cartilage after anterior cruciate ligament injury in a rabbit model of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage Open. 4 (2), 100259 (2022).
- Huang, K., Cai, H. L., Zhang, P. L., Wu, L. D. Comparison between two rabbit models of posttraumatic osteoarthritis: A longitudinal tear in the medial meniscus and anterior cruciate ligament transection. Journal of Orthopaedic Research. 38 (12), 2721-2730 (2020).
- Sun, Z. B., Peng, H. Experimental Study on the prevention of posttraumatic osteoarthritis in the rabbit knee using a hinged external fixator in combination with exercises. Journal of Investigative Surgery. 32 (6), 552-559 (2019).
- Gardner, M. J., et al. The incidence of soft tissue injury in operative tibial plateau fractures: a magnetic resonance imaging analysis of 103 patients. Journal of Orthopedic Trauma. 19 (2), 79-84 (2005).
- Dilley, J. E. B. M. A., Roman, N., McKinley, T. O., Sankar, U. Post-traumatic osteoarthritis: A review of pathogenic mechanisms and novel targets for mitigation. Bone Reports. 18, 101658 (2023).
- Seol, D., et al. Effects of knockout of the receptor for advanced glycation end-products on bone mineral density and synovitis in mice with intra-articular fractures. Journal of Orthopedic Research. 36 (9), 2439-2449 (2018).
- Furman, B. D., et al. Joint degeneration following closed intraarticular fracture in the mouse knee: a model of posttraumatic arthritis. Journal of Orthopedic Research. 25 (5), 578-592 (2007).
- Glasson, S. S., Chambers, M. G., Van Den Berg, W. B., Little, C. B. The OARSI histopathology initiative - recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the mouse. Osteoarthritis Cartilage. 18 Suppl 3, S17-S23 (2010).
- McCoy, A. M. Animal models of osteoarthritis: comparisons and key considerations. Veterinary Pathology. 52 (5), 803-818 (2015).
- Fening, S. D., Jones, M. H., Moutzouros, V., Downs, B., Miniaci, A. Method for Delivering a controlled impact to articular cartilage in the rabbit knee. Cartilage. 1 (3), 211-216 (2010).
- Leucht, F., et al. Development of a new biomechanically defined single impact rabbit cartilage trauma model for in vivo-studies. Journal of Investigative Surgery. 25 (4), 235-241 (2012).
- Vrahas, M. S., Smith, G. A., Rosler, D. M., Baratta, R. V. Method to impact in vivo rabbit femoral cartilage with blows of quantifiable stress. Journal of Orthopedic Research. 15 (2), 314-317 (1997).
- Borrelli, J. Jr, Burns, M. E., Ricci, W. M., Silva, M. J. A method for delivering variable impact stresses to the articular cartilage of rabbit knees. Journal of Orthopedic Trauma. 16 (3), 182-188 (2002).
- Milentijevic, D., Rubel, I. F., Liew, A. S., Helfet, D. L., Torzilli, P. A. An in vivo rabbit model for cartilage trauma: a preliminary study of the influence of impact stress magnitude on chondrocyte death and matrix damage. Journal of Orthopedic Trauma. 19 (7), 466-473 (2005).
- Alexander, P. G., et al. An In vivo lapine model for impact-induced injury and osteoarthritic degeneration of articular cartilage. Cartilage. 3 (4), 323-333 (2012).
- Bonitsky, C. M., et al. Genipin crosslinking decreases the mechanical wear and biochemical degradation of impacted cartilage in vitro. Journal of Orthopedic Research. 35 (3), 558-565 (2017).
- Bartley, K. A., Johnson, C. H. Human Infant pants for postoperative protection during social housing of new zealand white rabbits (Oryctolagus cuniculus). Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 58 (4), 510-516 (2019).
- Lillie, R. D., Fullmer, H. M. Histopathologic technic and practical histochemistry. , 4th edn, Blakiston Division, McGraw-Hill. (1976).
- Armed Forces Institute of Pathology: Laboratory Methods in Histotechnology. Washington DC: American Registry of Pathology. Prophet, E., Mills, B., Arrington, J. B., Sobin, L. H. , (1992).
- Dilley, J. E., et al. CAMKK2 is upregulated in primary human osteoarthritis and its inhibition protects against chondrocyte apoptosis. Osteoarthritis and Cartilage. 31 (7), 908-918 (2023).
- Pritzker, K. P., et al. Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging. Osteoarthritis Cartilage. 14 (1), 13-29 (2006).
- Christiansen, B. A., et al. Non-invasive mouse models of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 23 (10), 1627-1638 (2015).
- Borrelli, J., Zaegel, M. A., Martinez, M. D., Silva, M. J. Diminished cartilage creep properties and increased trabecular bone density following a single, sub-fracture impact of the rabbit femoral condyle. Journal of Orthopaedic Research. 28 (10), 1307-1314 (2010).
- Borrelli, J., Silva, M. J., Zaegel, M. A., Franz, C., Sandell, L. J. Single high-energy impact load causes posttraumatic OA in young rabbits via a decrease in cellular metabolism. Journal of Orthopedic Research. 27 (3), 347-352 (2009).
- Borrelli, J. Jr, Zhu, Y., Burns, M., Sandell, L., Silva, M. J. Cartilage tolerates single impact loads of as much as half the joint fracture threshold. Clinical Orthopedics and Related Research. 426, 266-273 (2004).
- Karnik, S., et al. Decreased SIRT1 activity is involved in the acute injury response of chondrocytes to ex vivo injurious mechanical overload. International Journal of Molecular Sciences. 24 (7), 6521 (2023).
- Mevel, E., et al. Systemic inhibition or global deletion of CaMKK2 protects against post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 30 (1), 124-136 (2022).
